Что такое воздушный тепловой насос – устройство и возможности

Что такое воздушный тепловой насос – устройство и возможности

Что такое воздушный тепловой насос – устройство и возможности

Экономичные системы отопления дома заменяют традиционное отопление газом, твердым топливом и электричеством. Тепловой насос с воздушным источником является одной из самых популярных альтернатив.

К преимуществам можно отнести невысокую стоимость по сравнению с геотермальными установками и возможность ее использования при создании новых систем отопления и реконструкции старых. Тепловой насос особенно востребован в системах «пассивного дома» – жилых комнатах, спроектированных в соответствии с принципом минимального расхода тепла и внедрением энергосберегающих технологий.

Что такое воздушный теплонасос

Самый простой тепловой насос был разработан еще в 1852 году и получил название «тепловой умножитель». Лорд Кельвин открыл фундаментальные принципы работы, которые легли в основу всех современных отопительных приборов.

Согласно законам физики, тепло передается от горячего тела к чему-то с более низкой температурой. Однако обратный процесс возможен, если для этого используется дополнительная энергия.

Чуть позже был открыт принцип обратного цикла Карно. Вещество поглощает тепло при испарении и отдает его после конденсации на поверхности. На этом основаны холодильники и кондиционеры. Тепловой насос источника низкотемпературного воздуха работает так же, как эти бытовые приборы, только «в обратном направлении».

Некоторые производители кондиционеров используют этот принцип, предлагая потребителям кондиционеры, которые также могут работать с обогревом помещений. Однако системы кондиционирования воздуха имеют низкую производительность при минусовых температурах, поскольку основное внимание в технологии уделяется охлаждению, а не обогреву.

Тепловые насосы с низкотемпературным воздухом для отопления дома работают по этому физическому закону. Как работает отопление на практике?

      Каждое тело, даже в холодном состоянии, имеет высокий или низкий потенциал энергии. Даже при минусовых температурах в воздухе присутствует немного тепла. При -15 ° C он теплее, чем при -25 ° C. При -5 ° C в воздухе еще больше тепла. Принцип действия воздушного теплового насоса позволяет отбирать небольшое количество тепловой энергии, остающейся зимой, и передавать ее в помещение.
      Наружный блок, установленный на открытом воздухе, включает змеевик с испарителем. Внутри контура циркулирует фреон, жидкость, которая свободно превращается в газ и обратно. Фреон испаряется, поглощая оставшееся тепло даже при минусовых температурах.
      Газ поступает в компрессор. Компрессор создает высокое давление и условия для превращения фреона обратно в жидкость.
      Под давлением фреон нагревается и попадает в конденсатор. В устройстве газ в конечном итоге превращается в жидкость, отдавая все тепло, полученное в наружном блоке.

    Фреон возвращается в испаритель по замкнутому контуру.

Тепловая мощность теплового насоса воздух-вода зависит от температуры наружного воздуха. По этой причине производители предоставляют возможность подключения к тепловому насосу дополнительных нагревательных приборов, которые компенсируют недостаток тепловой энергии при падении наружной температуры ниже -15 ° C. Работа при низких температурах продолжается, хотя и с меньшей эффективностью.

Тепловые воздушно-водяные насосы

Системы водяного отопления и отопления на базе тепловых насосов с воздушным источником очень эффективны для использования в умеренных широтах Российской Федерации. Средний коэффициент преобразования (коэффициент преобразования) на уровне 3. Получается, что на каждый потребляемый 1 кВт приходится 3 кВт полученной тепловой энергии.

Принцип работы такой же, как и у насосов других модификаций, но с некоторыми отличиями:

      Конденсатор находится внутри накопительного бака, который подключен к системе отопления и ГВС.
      Тепло, образующееся в результате конденсации фреона, используется для косвенного нагрева теплоносителя.

    Теплоноситель нагревается циркуляционным насосом и подается в систему горячего водоснабжения. и что.

Интенсивность нагрева теплоносителя колеблется от + 30 ° С до + 60 ° С. При температурах ниже -15 ° C комбинированное теплоснабжение активируется воздушным тепловым насосом, что очень важно в холодном климате. Недостаток тепла компенсируется любым котлом (электричество, газ, дрова).

Теплонасосы воздушного отопления

Тепловые насосы с воздушным источником используются для обогрева отдельных помещений. Принцип работы очень похож на тепловентилятор, за исключением того, что конденсатор действует как нагревательный змеевик.

Корпус внутреннего блока теплового насоса похож на кондиционер и также может работать с нагревом и охлаждением воздуха.

Потребителю предлагаются различные варианты решения проблемы отопления:

Установка отдельных автономных обогревателей.

Установка нескольких тепловых насосов, объединенных в одну сеть.

Тепловые насосы, обогревающие помещения теплым воздухом, обладают следующими преимуществами:

      Максимальная эффективность – отсутствие необходимости в предварительном нагреве теплоносителя приводит к более экономному использованию электроэнергии. Воздух нагревается до температуры всего 20-40 ° C, что, в свою очередь, обеспечивает более высокий коэффициент COP, равный 4.
      Быстрый обогрев здания – теплый воздух начинает поступать через несколько секунд после включения.
Читайте также:  Как использовать зеркальные стены в интерьере: 8 примеров | Журнал AD

    Универсальность – летом можно использовать как кондиционер. В базовую комплектацию входит функция охлаждения помещения.

При достижении критической температуры для работы автоматически включается резервный источник тепла с использованием воздуха VT. Таким образом можно компенсировать недостаток тепловой энергии.

В чем отличие кондиционера и воздушного ТН

Подача тепла в помещения с помощью тепловых насосов с воздушным источником тепла в холодном климате аналогична отоплению с помощью обычных кондиционеров. Используются внутренние и наружные блоки с аналогичной структурой. Даже во внутреннем устройстве есть много общего. Разница в том, что комнатные кондиционеры более эффективны при обогреве, чем при охлаждении, а кондиционеры – как раз наоборот.

Вы можете почувствовать разницу, сравнив некоторые характеристики оборудования. Кондиционер перестает работать при нагревании примерно до -5 ° C. Режим работы теплового насоса от -25 ° C до + 45 ° C.

Поскольку существует тенденция к усовершенствованию тепловых насосов с воздушным источником для «пассивных» домов, модели, которые могут работать при температуре до -32 ° C, скоро станут доступны широкому кругу потребителей.

Разница между кондиционером и кондиционером заключается в разных технических параметрах, хотя между ними есть много общего.

Как подобрать воздушный теплонасос

Выбор воздушного TH не так сложен, как может показаться на первый взгляд. Выбирая подходящую модель, руководствуйтесь такими параметрами:

Тип отопления.

Отапливаемая территория.

Кроме того, необходимо указать, какой котел будет использоваться как резервный источник тепла. Как показывает практика, наиболее популярным остается воздушное отопление с подключением электрокотла, что позволяет полностью обойтись без газа.

Какой марки выбрать теплонасос воздушного типа

Если проанализировать мнения о тепловых насосах с воздушным источником, достаточно легко определить производителей устройств, которые вызывают наибольший интерес у отечественных потребителей:

      Stiebel Eltron – немецкая компания, начавшая свой путь с изобретения котлов. Со временем ассортимент продукции постоянно расширяется. Сегодня Stiebel Eltron является лидером в производстве водонагревательного и отопительного оборудования. Компания предлагает два типа тепловых насосов: геотермальные и воздушные тепловые насосы, работающие по принципу нагрева теплоносителя и воздуха.
      Viessmann – еще один немецкий производитель с более чем 30-летним опытом производства воздушных насосов. Станции Viessmann, подключенные к водяному отопительному контуру, заслуживают самых высоких похвал. В качестве плюсов – наличие датчиков погодозависимого контроля и множество дополнительных функций, доступных в базовой комплектации.
      Mitsubishi – японская корпорация, которая первой применила технологию Zubadan. Это решение увеличило коэффициент СЛР (как самый высокий среди аналогичных устройств) и расширило область применения. Mitsubishi была одной из первых компаний, которая предложила отопление – кондиционеры и воздушные тепловые насосы. Они постоянно внедряют новые технологии, чтобы расширить сферу своего применения.

    Vaillant – компания разработала целую серию экономичных устройств geoTHERM. Предложение включает устройства, которые извлекают тепло из земли, воды, воздуха и солнечного света. Продукция Vaillant полностью адаптирована к использованию в условиях Российской Федерации.

Стоимость воздушного ТН с установкой

Самые дорогие – тепловые насосы, обогревающие помещение теплоносителем. Оборудование будет стоить около 80 тысяч рублей. (мощность 4,5 кВт), до 800 тыс. руб. (18,5 кВт). Тепловые насосы для воздушного отопления обойдутся от 50 тысяч рублей. (при 4 кВт) до 120 тыс. руб. (при мощности 8 кВт). Чтобы рассчитать стоимость теплового насоса Thermia Atec Air Source, вы можете связаться с нашими менеджерами, нажав здесь.

Стоимость установки воздушного теплового насоса рассчитывается индивидуально, исходя из технических параметров помещения и других факторов.

Срок службы оборудования не менее 20 лет. Установленные устройства окупаются после 3-5 отопительных сезонов в зависимости от интенсивности использования.

Плюсы и минусы использования воздушных теплонасосов

Еще 5 лет назад у домашних потребителей практически не было опыта обогрева зданий зимой с помощью тепловых насосов с воздушным источником тепла. Пришлось довольствоваться заявлениями и только положительными отзывами на сайтах различных производителей оборудования, которые не давали четкого представления о возможностях оборудования. С тех пор накоплен некоторый опыт эксплуатации, который позволил нам выявить не только преимущества, но и недостатки тепловых насосов с воздушным источником.

Преимущества
      Преимущества использования тепловых насосов воздух-вода – главное преимущество – полная независимость от газового отопления. В некоторых регионах РФ просто подвести трубопровод к дому дороже, чем покупка и установка теплового насоса. Разрешения на ввод в эксплуатацию не требуются.
      Эти системы предназначены для установки в «пассивном доме». Поэтому они в первую очередь предназначены для экономичного отопления дома и горячего водоснабжения. На 1 кВт потребляемой электроэнергии выработка тепла составляет 3-5 кВт. Простой расчет стоимости теплового насоса покажет вам, что полная стоимость установки окупается за 3-5 лет.
Читайте также:  Затопленный натяжной потолок соседи: видео-инструкция, как устранить последствия затопления своими руками, фото

    Работа помпы не оказывает негативного влияния на здоровье человека. В системах, использующих принцип воздушного нагрева, достаточно время от времени чистить фильтры для обеспечения гигиенических условий.

Недостатки
      Высокая стоимость оборудования – система с достаточной мощностью для отопления жилого дома обойдется в 800–1200 тысяч рублей, что для большинства покупателей неприступная сумма.

    Зависимость от температуры окружающей среды. Особенности автономного отопления дома воздушным тепловым насосом напрямую связаны с общим количеством получаемой тепловой энергии. Чем ниже температура наружного воздуха, тем хуже производительность насоса. Начиная с -15 ° C, необходимо подключать резервный источник тепла.
    Если учесть, что в большинстве регионов РФ средний температурный режим выше, становится понятна целесообразность такой установки. Оптимальные климатические зоны для использования воздушных тепловых насосов – это регионы России с умеренным климатом, где средняя температура зимой не ниже -15 ° C.

Если сравнить воздушные тепловые насосы и газовое отопление, особенно с учетом того, что новейшие модели насосного оборудования способны выдерживать работу при температуре -32 ° C, преимущество первого становится очевидным. Тепловые насосы экономичны, не требуют разрешения на эксплуатацию, устанавливаются в течение 1 дня и более эффективны, чем газовые приборы.

В последнее время производители немного снизили стоимость тепловых агрегатов, что позволило еще большему количеству покупателей оценить достоинства станции. Если эта тенденция сохранится, можно ожидать увеличения спроса на тепловые насосы.

Реальный опыт эксплуатации теплового насоса «воздух-вода»

Постоянный рост цен на энергоносители побуждает владельцев сельской недвижимости задуматься о способах снижения затрат на отопление. Один из вариантов – построить утепленный дом с минимальными потерями тепла. Второй шаг – установка низкотемпературной системы отопления. Третий способ – нагрев охлаждающей жидкости тепловым насосом типа воздух-вода. На первый взгляд это кажется неоправданно дорогим, и тепловой насос с воздушным источником тепла зимой не будет работать эффективно. Посмотрим, так ли обстоит дело с пользователями FORUMHOUSE, которые установили в своих домах тепловые насосы.

    Отопление с помощью теплового насоса «воздух-вода» зимой – миф или реальность. Сколько тепла производит тепловой насос типа “воздух-вода” при минусовых температурах Заключение и рекомендации

Тепловой насос «воздух-вода» — реальные факты

Этот вид отопительных приборов вызывает много споров. Пользователи разделены на два лагеря. Некоторые считают, что ничего лучше для обогрева жилища не изобретено. Другие считают, что из-за дороговизны тепловых насосов (ТН) и суровых климатических условий во многих регионах РФ первоначальные вложения не будут прибыльными. Выгоднее положить деньги в банк и отапливать дом электричеством. Как всегда, правда находится посередине. Забегая вперед, в этой статье речь пойдет только о тепловых насосах типа воздух-вода. Сначала немного теории.

Источники тепла для теплового насоса:

    воздуха; вода; Земля.

Важное примечание: тепловой насос не вырабатывает тепло. Он перекачивает тепло из внешней среды к получателю, но для работы теплового насоса требуется электричество. Эффективность теплового насоса выражается как отношение количества перекачиваемого тепла к количеству тепла, потребляемого из электросети. Это значение называется COP (коэффициент полезного действия). Если в технических характеристиках теплового насоса указано COP = 3, это означает, что тепловой насос перекачивает в три раза больше тепла, чем «потребляет» электричество.

Вроде вот оно – решение всех проблем – условно, израсходовав 1 кВт электроэнергии за час, мы получим 3 кВтч тепла для системы отопления. Фактически, поскольку мы говорим о тепловых насосах с воздушным источником воздуха с наружным блоком, установленным вне дома, коэффициент конверсии во время отопительного сезона будет варьироваться в зависимости от температуры наружного воздуха. В сильные морозы (-25-30 ° С и ниже) КПД калорифера падает до единицы.

Это мешает сторонним владельцам устанавливать тепловые насосы воздух-вода – устройства, использующие тепловые насосы для нагрева жидкого хладагента. Люди думают, что для наших условий, а не для южных регионов страны, лучше всего подходят геотермальные тепловые насосы с заглубленным в землю теплообменником – системой труб, расположенных горизонтально или вертикально.

Я часто сталкиваюсь с мифом о том, что тепловой насос «воздух-вода» неэффективен при низких температурах, но геотермальный ТН – в самый раз. Сравните коэффициент теплопередачи устройств весной. Геотермальный цикл заканчивается после зимы. Хорошо, когда в этом месте стоит около 0 градусов тепла. Но воздух уже достаточно теплый. Летом потребность в тепле снижается, но не теряется, так как горячая вода требуется круглый год. Геотермальные системы TH идеально подходят для регионов с суровыми зимами и продолжительными отопительными периодами. Для Южного федерального округа и Московской области TH по воздух-вода показывает сопоставимый среднегодовой SOR с геотермальной энергией.

Читайте также:  Покраска виниловых обоев: выбор состава и специфика нанесения

Можно ли дешево отопить загородный дом зимой тепловым насосом «воздух-вода»

Я инженер. Я профессионально занимаюсь промышленными системами охлаждения и кондиционирования воздуха с 2003 года, поэтому занимаюсь темой TN. В феврале 2017 года купила дом без внутренней отделки в пригороде Воронежа. Встал вопрос, как отапливать дачу. Не было возможности за 400 тысяч рублей подвести магистральный газ на участок. Однако я выбрал тепловой насос воздух-вода. На эту покупку я потратил 8000 евро и ни капли не жалею об этом.

Прежде чем говорить об эксплуатационных расходах Bavares36 и преимуществах использования теплового насоса, давайте опишем, что важно в конструкции дома:

    Отапливаемая площадь двухэтажного «бокса» составляет 130 квадратных метров. Стены «Пирог» – плиты арболитовые 3,5 см, монолитный стержень из цемента + опилки – 25 см, несъемная столярка – пенопласт 9 см, отделка – декоративная штукатурка 0,5 см. Итого: общая толщина стен – 38 см. Потолок на втором этаже деревянный. Крыша утеплена пенопластом толщиной 14 см. В доме на первом и втором этажах установлены большие окна в пол.

Обогрев.

    На первом этаже дома установлено 8 контуров системы низкотемпературного отопления – теплые полы (6 контуров) и теплые стены (2 контура). 6 отопительных контуров на втором этаже. Два контура теплой стены. Теплый пол в ванной и три счетчика в комнатах.

Система горячего водоснабжения.

    В доме два санузла. Водоприемники – ванна, душ + раковина на кухне. В системе ГВС есть циркуляционный насос. Дополнительно в доме, в ванных комнатах, установлены полотенцесушители.

Тепловой насос типа «воздух-вода» используется для обогрева дома. Оборудование было смонтировано и запущено 5 октября 2017 года. Важный нюанс! В ТД «воздух-вода» базовая цена снижается на внутренний блок, так как в него входят: ТЭНы для нагрева воды для ГВС и для дополнительного нагрева теплоносителя в сильные морозы, тепловые аккумуляторы и другие устройства.

Перейдем к цифрам. В течение шести месяцев отопительного сезона Bavares36 потреблял электроэнергию, согласно данным, присвоенным счетчику энергии TH:

    Октябрь – 1000 кВтч; Ноябрь – 1000 кВтч; Декабрь – 1000 кВтч; Январь – 1700 кВтч; Февраль – 1900 кВтч; Март – 1.900 кВтч.

Общее потребление с октября по март составило 8 500 кВтч. Тариф на электроэнергию составляет 2,52 рубля за 1 кВтч. Теперь посчитаем, сколько пользователь заплатил за отопительный сезон, включая ГВС: 8500х2,25 = 21420 руб.

В теплый период (с апреля по сентябрь включительно) счетчик теплового насоса «накручивает» около 2500 киловатт-часов. Т. е. – 6300 руб. Всего за календарный год затраты на отопление и горячее водоснабжение составляют 27 720 рублей. Я считаю, что тепловой насос воздух-вода идеально подходит для моих климатических условий. Радиаторы включались с перебоями, с большим расходом воды и с морозами до -25 градусов по Цельсию. И это всего две недели зимой.

Для полноты картины представляем наблюдения пользователей портала, также использующих тепловые насосы типа «воздух-вода».

У меня есть дом площадью 250 квадратных метров. м построен из газобетона. Толщина газосиликатных блоков – 300 мм. Стены снаружи утеплены минеральной ватой толщиной 10 см и оштукатурены. На первом этаже теплые полы. Установленная температура + 23 ° С. На втором этаже обогреватели. Температуру выставили на +24 ° C.

Изначально пользователь отапливал дом с помощью электрокотла на 24 кВт. Потом в усадьбе появилось больше домов и начались проблемы с электроснабжением. Вованадм установил твердотопливный котел мощностью 30 кВт. Однако ему быстро наскучило быть курильщиком. Следовательно, пользователь установил тепловой насос воздух-вода. Почему? Для установки геотермального теплообменника нет необходимости копать или бурить землю на месте. TH потребляет 2,35 кВт в час. СОР в отопительный сезон – 3. Это дешевле, чем отапливать дом электричеством. Затем пользователь хочет сменить тариф на дневной / ночной. Ниже приведены фотографии с установленной системой и потребленными киловатт-часами с конца сентября до конца октября.

Оцените статью
Добавить комментарий